Betonin kloridipitoisuus kiihdyttää suoraan raudoitusteräksen korroosiota, häiritsee suojaavia oksidikerroksia ja aiheuttaa paikallista ruosteen muodostumista. Yli 0,4 massaprosenttia sementistä ylittävät kloridipitoisuudet laukaisevat raudoitusten korroosion, heikentävät rakenteellista kestävyyttä ja johtavat merkittävään teräksen poikkileikkausmenetykseen. Kloridien havaitseminen ja kvantifiointi on olennaista infrastruktuurin käyttöiän turvaamiseksi.
kloridipitoisuus betonissa
*
Kloridikorroosion mekanismit
Kloridi-ionit tunkeutuvat betoniin diffuusion, kapillaariabsorption ja konvektion kautta. Pinnan paljastuminen, halkeamat tai pinnoitteen hajoaminen kiihdyttävät kloridien tunkeutumista. Pitoisuusgradientit edistävät kloridien migraatiota. Mekaanisten kuormien aiheuttamat mikrohalkeamat muuttavat kulkeutumisreittejä ja lisäävät korroosioriskiä.
Kloridin kertyminen teräs-betonirajapintaan edistää paikallista depassivaatiota. Passiivinen oksidikalvo rikkoutuu, mikä mahdollistaa korroosion alkamisen. Korroosion kynnyskloridipitoisuudelle riippuu betonin pH-arvosta ja läpäisevyydestä. Tutkimukset osoittavat, että korroosio alkaa jo 0,2–0,4 %:n kloridipitoisuuksilla sementin massasta, kun läpäisevyys on korkea.
Viimeaikaiset bimodaaliset neutroni- ja röntgenmikrotomografiat paljastavat mikrorakenteellisen ruosteen muodostumisen ja teräs-betonisidoksen menetyksen.
Läpäisevyyden vähentäminen hidastaa kloridin kulkeutumista ja pidentää raudoituksen kestävyyttä. Betonin XRF-metallianalysaattori, mukaan lukien Lonnmeter, tarjoaa rikkomattoman kloorin alkuaineanalyysin ja tunnistaa nopeasti betoniraudoituksen korroosioriskialueet.
Kloridin aiheuttama teräksen korroosio betonissa
*
Korroosionkestävät raudoitusratkaisut
Kromin (Cr) ja harvinaisten maametallien (RE) seos raudoitustangossa vähentää merkittävästi betoniraudoituksen korroosiota kloridialtistuksen alaisena. HRB400-raudoitusta koskevat tutkimukset osoittavat, että yli 0,5 %:n kromipitoisuudet ja harvinaisten maametallien (RE) lisäykset muuttavat MnS:n RE–Al–O–S-sulkeumiksi, joita ympäröi MnS-kuori, hidastaen paikallista happamoitumista ja minimoiden "tukkeutuneiden solujen" korroosion etenemistä. Tuloksena on pienemmät korroosiovirrantiheydet ja parantunut passiivisen kalvon stabiilius, joka on mitattavissa jopa yli 0,6 %:n kloridipitoisuuksilla sementin painosta – mikä edustaa 30–50 %:n vähennystä korroosionopeudessa verrattuna tavalliseen raudoitustankoon identtisissä olosuhteissa (Nature Communications, 2026).
Käytännön sovelluksiin kuuluu skandiumin tai ceriumin seostaminen, mikä parantaa huomattavasti infrastruktuurin mekaanista lujuutta ja pitkäaikaiskestävyyttä meri- ja suolapitoisissa ympäristöissä. Kustannukset ja uusiutuvien energialähteiden tarjonnan rajoitukset vaikuttavat markkinoille pääsyyn, mutta vähentävät elinkaaren aikaisia korjaustarpeita.
Testit vahvistavat yhä enemmän, että teräskuitujen yhdistäminen raudoitusteräkseen vähentää halkeamien kehittymistä ja korroosionopeutta, erityisesti betonin kohonneissa kloridipitoisuuksissa. Hybridiraudoitus pidentää halkeamien syntymiseen kuluvaa aikaa ja parantaa kuormankantokyvyn säilymistä altistuksen jälkeen (MDPI, 2025).
Valitse raudoitteet kloridin aiheuttaman korroosioriskianalyysin ja projektin elinkaaren perusteella merkittävän rakenteellisen heikkenemisen välttämiseksi. Kloorianalyysi betonin XRF-metallianalysaattorilla, kuten Lonnmeter-laitteella, tukee betoniraudoituksen rikkomatonta testausta liuenneiden aineiden ja kuitujen tehokkuuden määrittämiseksi, varmistaen korroosionesto raudoitetussa betonissa ja maksimoiden käyttöiän.
Kloorialkuaineiden analyysi ja kevyiden alkuaineiden analyysi betonissa
Kloori- ja kevyiden alkuaineiden pitoisuuden määrittäminen on kriittistä raudoitettujen betonien korroosionestolle. Yli 0,2–0,4 %:n kloridi-ionit sementin painosta aiheuttavat passivointihäviön ja raudoitusteräksen nopean korroosion, mikä kiihdyttää rakenteellista heikkenemistä ja ylläpitokustannuksia. Analyyttiset määritysmenetelmät erottavat kloorin ja kevyiden alkuaineiden pitoisuudet tuhoaviin eroihin.
Rikkovat menetelmät tarjoavat suurta tarkkuutta, mutta vaativat ytimen poistoa ja työvoimavaltaista laboratorioanalyysiä, mikä aiheuttaa palveluhäiriöitä ja peruuttamatonta näytehävikkiä. Rikkomaton testaus, jossa käytetään XRF-analyysiä korroosion havaitsemiseen tai kenttätyössä käytettävää XRF-metallianalysaattoria betonille, mahdollistaa nopean, in situ -kloorin ja kevyiden alkuaineiden analysoinnin ilman näytteen tuhoutumista. Lonnmeter XRF -analysaattori mittaa Mg:n, Al:n, Si:n, S:n, K:n, Ca:n ja Cl:n kiinteässä betonissa ja tarjoaa alle 50 ppm:n havaitsemisrajat Cl:lle. Tulokset tukevat korroosionkestävien raudoitustankojen valintaa ja korroosionestoaineiden tehokkuuden seurantaa teräsraudoituksissa. Edistyneet XRF:ää käyttävät työnkulut maksimoivat raudoitettujen betonien pitkäaikaisen kestävyyden havaitsemalla kloridin aiheuttaman korroosion betonirakenteissa varhaisessa vaiheessa, ohjaamalla kohdennettuja toimenpiteitä ja resurssien kohdentamista.
Edistynyt tunnistus&Kloridipitoisuuden kvantifiointimenetelmät
Laboratorioarvioinnissa käytetään volumetrista titrausta, ioniselektiivisiä elektrodeja ja potentiometrisiä menetelmiä, jotka tarjoavat suuren herkkyyden betonin ja betoniteräksen kloridipitoisuuden määrittämiseen. Nämä tekniikat voivat aiheuttaa näytteen tuhoutumisen, työlästä työlästä ja rajoittaa spatiaalista kartoitusta in situ -olosuhteissa. Kenttämikroelektrodiluotaimet mahdollistavat paikallisen havaitsemisen, mutta niissä on vaikeuksia hivenkloridien ja kevyiden alkuaineiden kvantifioinnissa.
XRF-metallianalysaattorit, erityisesti Lonnmeter, tarjoavat rikkomattoman ja nopean monielementtianalyysin kiinteistä betoni- ja raudoitusnäytteistä. Lonnmeter havaitsee kloorin ja kevyet alkuaineet (Mg, Al, Si, S, K, Ca) herkkyydellä ppm-tasolla, mikä tarjoaa ratkaisevan tärkeää tietoa korroosionkestävistä raudoitustangoista ja riskinarvioinnista. Sen vankka ohjelmisto erottaa kloridien aiheuttaman korroosion jäämät betonirakenteissa, mikä tukee kriittistä korroosionestoa raudoitetussa betonissa.
Innovatiivisten kuvantamistekniikoiden, kuten röntgendiffraktion, multimodaalisen tomografian ja edistyneen alkuainekartoituksen, integrointi paljastaa sekä kloridien pitoisuuden että mikrorakenteelliset korroosiokohdat. Yhdessä nämä menetelmät arvioivat teräsbetonien korroosionestoaineita ja tukevat raudoitettujen betonien pitkäaikaista kestävyyttä.
Lonnmeter XRF -analysaattorin mainostaminen kloridipitoisuuden arviointiin
Lonnmeter XRF -analysaattorit tarjoavat nopean ja rikkomattoman kloorin alkuaineanalyysin, joka on ratkaisevan tärkeää betonin kloridipitoisuuden arvioinnissa. Niiden korkea herkkyys havaitsee kloorin ja kevyet alkuaineet (Mg, Al, Si, S, K, Ca) jopa 0,35–1 %:n klooripitoisuudella, mikä helpottaa kloridien jälkipitoisuuksien tarkkaa kvantifiointia, mikä puolestaan määrittää raudoitettujen betonirakenteiden korroosioriskin ja kestävyyden.
Kannettava rakenne mahdollistaa analyysin paikan päällä, jolloin insinöörit voivat suorittaa reaaliaikaista alkuaineseulontaa kiinteälle betonille tai raudoitusnäytteille ja tunnistaa nopeasti kloridien aiheuttamalle korroosiolle alttiit alueet betonirakenteissa. Vankat ohjelmistoliittymät virtaviivaistavat työnkulkuja näyttämällä useiden alkuaineiden tuloksia, mikä helpottaa korroosionkestävien raudoitustankojen valintaa projektissa.
Lonnmeter XRF -teknologia välttää radioaktiivisia lähteitä, vaatii vain vähän näytteenvalmistusta ja tarjoaa useiden alkuaineiden havaitsemisen, jota tarvitaan kattaviin korroosionestostrategioihin. Tarjouksen pyytäminen mahdollistaa räätälöidyn analysaattorin konfiguroinnin, koulutustuen ja teknisen konsultoinnin, optimoiden betoniraudoituksen rikkomattoman testauksen raudoitettujen betonien pitkäaikaisen kestävyyden ja tehokkaiden korroosionestoaineiden varmistamiseksi teräsraudoitteissa.
Usein kysytyt kysymykset (UKK)
Mikä on betonin kloridipitoisuuden mittaamisen merkitys?
Kloridipitoisuuden tarkka kvantifiointi betonissa on ratkaisevan tärkeää raudoitusteräksen korroosioriskin arvioimiseksi ja käyttöiän ennustamiseksi. Kloridin aiheuttama korroosio aiheuttaa noin 40 % raudoitusbetonin murtumisista maailmanlaajuisesti. Laboratoriotiedot osoittavat, että korroosio alkaa, kun kloridipitoisuus ylittää 0,4 % sementin painosta. Kloridin pääsyn profilointi mahdollistaa kohdennetun kunnossapidon ja kustannussäästöt.
Miten kloridi-ionit aiheuttavat korroosiota teräsbetonissa?
Kloridi-ionit tunkeutuvat betoniin ja saavuttavat teräksen passiivisen oksidikerroksen. Tämä häiritsee teräksen passivointia ja käynnistää paikallisen pistekorroosion. Seurauksena on ruosteen muodostumista, teräksen halkaisijan pienenemistä, halkeilua ja lohkeilua.
Voivatko kuidut parantaa korroosionkestävyyttä betonin raudoitusterästen rinnalla?
Tutkimukset osoittavat, että kuitujen ja raudoitusteräksen yhdistetty käyttö pidentää korroosioaikaa jopa 40 %, mikä parantaa raudoitettujen betonirakenteiden pitkäaikaista kestävyyttä.
Mikä tekee Lonnmeter XRF -analysaattorista ihanteellisen betonitestaukseen?
Lonnmeter XRF -metallianalysaattori tarjoaa nopean, rikkomattoman ja monialkuaineanalyysin kiinteille näytteille. Se saavuttaa kloorin havaitsemisrajan 10 ppm ja määrittää kevyiden alkuaineiden (Mg, Al, Si, S, K, Ca) määrän, jotka ovat kriittisiä varhaisvaiheen korroosion tunnistamisessa ja korroosionestostrategioiden optimoinnissa.
Ovatko edistyneet lujitteet, kuten Cr- ja RE-seokset, korroosionkestävämpiä?
Kromilla ja harvinaisilla maametalleilla (RE) modifioidut raudoitustangot parantavat korroosionkestävyyttä yli 50 % standarditeräkseen verrattuna, erityisesti suolapitoisissa ympäristöissä, mikä on vahvistettu laboratoriotesteissä.
Miksi betonin läpäisevyys on tärkeää korroosionestossa?
Alhaisempi läpäisevyys rajoittaa kloridien kulkeutumista, ylläpitää teräksen passivointia ja viivästyttää korroosion alkamista tyypillisten käyttöikien jälkeen.
Miten XRF-teknologia eroaa perinteisistä kemiallisista testeistä kloridianalyysissä?
XRF-analyysi ei vaadi näytteen liuottamista tai happoja, toisin kuin märkäkemia. Se on nopea, paikan päällä tehtävä ja tarjoaa samanaikaisen monialkuainekloorianalyysin – hyödyllistä betoniraudoitusten rikkomattomassa testauksessa.
Julkaisun aika: 13. helmikuuta 2026
